DE878047C - Verfahren zum Abdichten der Poren in Werkstuecken gegen die Einwirkung stark angreifender Chemikalien - Google Patents

Description

• Verfahren zum Abdichtender Poren in Werkstücken gegen die Einwirkung stark angreifender Chemikalien Als Werkstoff für Vorrichtungen, wie Behälter, Rohre, Eindampfkessel u. dgl., deren Bauteile gegen die Einwirkung stark angreifender Chemikalien, wie Säuren, widerstandsfähig sein und deren Wandungen gleichzeitig eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen sollen, sind u. a. auch Kohle oder Graphit in Erwägung gezogen worden. Bei Anwendung der letzteren wirkt sich jedoch ihre hohe Porosität sehr nachteilig aus, so daß man meist gezwungen ist, andere eine weniger hohe Wärmeleitfähigkeit besitzende Baustoffe, beispielsweise keramischer Art, zu verwenden.
• Man hat schon vorgeschlagen, die Poren in Werkstücken aus Kohle und Graphit .durch Imprägnieren mit selbsthärtendem 01, Wachs, Paraffin od. dgl. zu verschließen. Die eingelagerten Stoffe sind jedoch meist nicht genügend temperaturbeständig oder werden mit Ausnahme von Paraffin von Säuren mehr oder weniger stark angegriffen. Wird die Verdichtung mit Kunstharz, wie Phenol-Formaldehydharz, vorgenommen, muß das Harz notwendigerweise in flüssiger Form zur Anwendung kommen, woran zwecks Härtung des in die Kohleform eingedrungenen flüssigen Harzes eine Erwärmung angeschlossen werden muß.
• Es hat sich aber gezeigt, daß beim Erwärmen der imprägnierten Kohle erhebliche Mengen des in diese eingeführten Harzes in flüssiger Form wieder austreten, bevor -die Härtung genügend weit fortgeschritten ist. Ein Teil der mit flüssigen Stoffen gefüllten Poren wird also wieder freigelegt.
• Man könnte nun auf den Gedanken kommen, dem flüssigen Harz eine bestimmte Menge Kalthärtungsmittel, z. B. Schwefelsäure in alkoholischer Lösung, zuzusetzen und dann einige Stunden zu warten, bis das Harz so weit verfestigt ist, daß es beim Erwärmen und der damit verbundenen weitergehenden Härtung nicht mehr ausfließen kann. Es hat sich jedoch als sehr schwierig erwiesen, die notwendige Imprägnierungsdauer richtig einzuhalten; denn einerseits führt ein zu kurzzeitiges Imprägnieren nur zu einer ungenügenden Ausfüllung der Kohleporen und andererseits besteht bei einer zu lang andauernden Behandlungszeit die Gefahr, däß .das zu verdichtende Werkstück zusammen mit dem Harzbad zu einem festen Block erstarrt. In beiden Fällen wird kein brauchbares Ergebnis erzielt. Der Zusatz des Kalthärtemittels bewirkt außerdem in kurzer Zeit eine erhebliche Erhöhung der Viskosität des Harzes, so daß auch schon aus diesem Grunde innerhalb der zulässigen Imprägnierzeit eine genügende Auffüllung und damit Abdichtung der Poren nicht erfolgen kann. Zur Herstellung einer dichten Kohle erweist es sich daher als notwendig; daß man die Imprägnierungsbehandlung meist fünfmal und noch öfter hintereinander wiederholen muß. Das Imprägnierungsergebnis läßt.jedoch auch dann immer noch zu wünschen übrig, da erfahrungsgemäß das Dichtungsmittel nur wenige Millimeter in die Poren der Kohle eindringt, so daß schon eine verhältnismäßig geringfügige .Beschädigung der Kohleoberfläche zur Wiederfreilegung von uriverdichteten Poren führt. Es erweist sich ferner als nachteilig; daß bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise ein erheblicher Verlust an Harz eintritt, da das Idas Kalthärtungsmittel enthaltende Imprägnierbad nach Entfernung des zu verdichtenden Kohlewerkstücks nach kurzer Zeit zwangsläufig erhärtet und für die weitere Verwendung in flüssiger Form verlorengeht.
• ES wurde nun- gefunden, . daß man eine gleichmäßige Durchdringung und gegenüber dem vorstehend beschriebenen Verfahren um ein Mehrfaches tiefer reichende Abdichtung der Poren in Werkstücken aus Kohle, Graphit, gegebenenfalls auch anderen porösen, beispielsweise keramischen Stoffen, in einfacher Weise und bei sparsamem Harzverbrauch dann erreicht, wenn man das Kalthärtemittel nicht dem flüssigen Harz, sondern vielmehr an den Poren der zu verdichtenden Kohle vor der Harzbehandlung absetzt und dann erst das Harz in die- mit Härtemittel benetzten Poren einführt.
• Man -geht dabei zweckmäßig. in der Weise vor, daß man die Kohle mit der Kalthärtemittel enthaltenden Lösung, beispielsweise Schwefelsäurelösuüg, tränkt und anschließend das -Lösungsmittel durch Erwärmen des Werkstücks auf ioo° übersteigende, zweckmäßig zwischen i5ound2oo° liegende Temperaturen, vorzugsweise unter Anwendung eines Unterdrucks, aus den Poren entfernt, so daß lediglich ein dünnerÜberzugvonkonzentrierterSchwefelsäure an den Porenwandungen verbleibt. Anschließend wird flüssiges Harz, gegebenenfalls unter Druck, in. die das Kalthärtemittel enthaltenden Kohleporen eingeführt. Im Verlauf von etwa i Stunde sind die Poren der Kohle in einer solchen Tiefe mit Harz angefüllt, daß das zu verdichtende Werkstück aus dem flüssigen Harzbad entfernt werden kann. Das äußerlich der Kohle anhaftende Harz wird durch Abwischen entfernt und kann zusammen -mit dem unverbrauchten Dichtungsmittel wiederverwendet werden. Das mit Kalthärtemittel und Harz behandelte Kohlewerkstück wird bei gewöhnlicher Temperatur einige Stunden zur Vollendung,der Kalthärtung sich selbst überlassen. Die hierbei erfolgende Kalthärtung kann gegebenenfalls durch Erwärmung des Werkstücks auf eine wenig erhöhte, beispielsweise um 5o° liegende Temperatur und längeres Halten auf dieser Temperatur beschleunigt werden. Schließlich wird das Werkstück auf etwa i4o° erhitzt und zweckmäßig i bis 2 StUnden auf dieser Erwärmungsstufe gehalten. Dabei tritt eine nachträgliche thermische Härtung (Resitbildurig) ein. Die Poren des Kohlewerkstücks erweisen sich nach der Behandlung gemäß Erfindung in einer Schichtdicke, die ein Mehrfaches der nach dem eingangs erörterten Verfahren erhaltenen beträgt, als vollkommen dicht.
• Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, daß die die Kalthärtung katalytisch beeinflussende Säure nicht in alkoholischer Lösung angewandt zu werden braucht, sondern vielmehr auch in wäßriger Lösung vorliegen kann; denn eine Auflösung der Kalthärtemittel im Harz, das mit wäßriger Lösung nicht mischbar ist, ist j a nichtnotwendig.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:: Verfahren zum Abdichten der Poren in Werkstücken aus Kohle oder Graphit gegen die Einwirkung stark angreifender Chemikalien durch Imprägnieren mit Kunstharz, vorzugsweise Phenol-Formaldehydharz, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück zunächst mit einer Säurelösung behandelt wird, worauf nach- Entfernung des Lösungsmittels für die Säure aus den Poren der Kohle in die letzteren flüssiges Harz, zweckmäßig unter Druck, eingeführt wird, welchem Vorgang nach Ablauf der- Kalthärtezeit eine allmähliche, gegebenenfalls stufenweise durchgeführte Erwärmung bis auf etwa 14o° angeschlossen wird.